EP4543642B1 - Energieführungskette mit zugseil-detektoranordnung - Google Patents

Energieführungskette mit zugseil-detektoranordnung

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EP4543642B1
EP4543642B1 EP23732998.2A EP23732998A EP4543642B1 EP 4543642 B1 EP4543642 B1 EP 4543642B1 EP 23732998 A EP23732998 A EP 23732998A EP 4543642 B1 EP4543642 B1 EP 4543642B1
Authority
EP
European Patent Office
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chain
detector
energy guide
outer sheath
guide chain
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EP23732998.2A
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English (en)
French (fr)
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EP4543642A1 (de
EP4543642B8 (de
Inventor
Thilo-Alexander Jaeker
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Igus Se & Co Kg
Original Assignee
Igus GmbH
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Publication date
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Publication of EP4543642B1 publication Critical patent/EP4543642B1/de
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Publication of EP4543642B8 publication Critical patent/EP4543642B8/de
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/0025—Means for supplying energy to the end effector
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C1/00—Flexible shafts; Mechanical means for transmitting movement in a flexible sheathing
    • F16C1/10—Means for transmitting linear movement in a flexible sheathing, e.g. "Bowden-mechanisms"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16G—BELTS, CABLES, OR ROPES, PREDOMINANTLY USED FOR DRIVING PURPOSES; CHAINS; FITTINGS PREDOMINANTLY USED THEREFOR
    • F16G13/00—Chains
    • F16G13/12—Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains
    • F16G13/16—Hauling- or hoisting-chains so called ornamental chains with arrangements for holding electric cables, hoses, or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2233/00—Monitoring condition, e.g. temperature, load, vibration

Definitions

  • the invention relates generally to the field of energy supply chains or dynamic cable guides for guiding one or more lines, such as cables, hoses or the like, between two connection points, at least one of which is movable relative to the other.
  • energy chains have a plurality of links or segments connected to one another in a longitudinal chain direction, which can be angled relative to each other about at least one pivot axis or possibly several pivot axes.
  • Energy chains especially those that, due to application requirements, can only be partially protected against external influences, can be damaged during operation, for example, by a foreign object. This can lead to a partial or complete break. Even protected energy chains can fail, for example, due to excessive wear, elevated temperatures, or other conditions outside the specified range, or simply by exceeding their service life. In the worst case, a break results in the severing of one or more of the guided cables, which can lead to a failure of the supplied machine or system.
  • the invention therefore relates in particular to an energy supply chain with an arrangement for monitoring the energy supply chain (English: “monitoring arrangement”), which The invention relates to a detector arrangement for monitoring an energy supply chain, which is particularly useful for protection against the rupture of the guided cable(s), and to a corresponding monitoring system.
  • a generic arrangement for monitoring the energy supply chain comprising a detector and a pull rope which runs in the longitudinal direction of the chain and interacts mechanically with the detector, in particular for detecting a break in the energy supply chain, is already described in WO 2015/118143 A1 proposed by the applicant.
  • This system is successful on the market, but offers some potential for improvement.
  • the guidance of the pull rope in the chain, according to WO 2015/118143 A1 on the neutral fiber of the energy chain only possible with increased material and assembly effort.
  • relatively complex sensors are required in the detector, e.g., an incremental encoder as a displacement sensor, the evaluation of which must sometimes be adapted to the application due to varying chain lengths.
  • a primary objective of the present invention is to propose a more favorable or better-suited solution for a wide variety of energy chains and/or applications.
  • the solution should be as robust and durable as possible and/or in particular, use in energy chains for articulated robot arms with spatially deflectable links. to enable.
  • the solution should preferably allow for a simplification of the sensor technology in the detector or of the detector itself.
  • the first problem is solved by an energy chain with a detector arrangement according to claim 1 and independently thereof by a detector arrangement according to claim 14.
  • Advantageous further developments result from dependent claims 16 and 18.
  • the energy chain according to the invention has, in particular, an arrangement for monitoring the energy chain, comprising a detector and a pull rope which runs in the longitudinal direction of the chain and interacts mechanically with the detector, in particular for detecting a break in the Energy supply chain.
  • the energy chain according to the invention is characterized, firstly, by the fact that the arrangement has a flexible outer sheath that is compression-resistant in a tensile direction, in which at least one longitudinal section of the traction cable is guided, wherein the outer sheath is sufficiently compression-resistant or dimensionally stable, particularly with respect to a spring used for pretensioning, and/or sufficiently compression-resistant for use as a traction cable outer sheath. It is further characterized by the fact that the outer sheath, with the longitudinal section of the traction cable running therein, is guided by the energy chain, at least along a longitudinal section of the energy chain to be monitored, in particular comprising several links or segments of the energy chain, and in particular is guided within the energy chain.
  • the invention is characterized by the fact that the detector, outer sheath, and traction cable are arranged such that the detector is provided and configured to detect a relative movement between the traction cable and the outer sheath, wherein the detector is connected, in particular for this purpose, to an end of the traction cable.
  • a key idea of the invention is therefore that the pull cable, with at least one longitudinal section, is guided in an additional outer sheath specifically provided for the pull cable, according to the Bowden cable principle known per se, or in the manner of a cable pull.
  • the traction cable itself is not guided directly through the energy chain, but only indirectly through the outer sheath which is guided on or in the energy chain.
  • a Bowden cable essentially consists of an inner cable (core, pull cable, inner pull) that is routed within a flexible outer sheath (also called Bowden cable sheath or pull sheath) that is sufficiently pressure-resistant in the direction of pull.
  • the outer sheath guides the inner cable and acts as a counter-bearing to support it against the tensile forces to be transmitted.
  • the Bowden cable can thus easily transmit tensile forces along any curved path (as long as a certain radius is not undercut). According to the invention, this principle has been identified as particularly advantageous for using a detector with a force-transmitting pull cable in a wide variety of energy chains, especially in energy chains for articulated robot arms with spatially deflectable links.
  • the relatively simple measure according to the invention namely an additional outer sheath or pull cable housing, based on the Bowden cable principle, offers several significant advantages.
  • the pull cable with its outer sheath can be laid at virtually any point within the installation space, analogous to and alongside the cables being guided in the energy chain.
  • An arrangement on a neutral axis (which is typically not present in spatially deflectable links) is unnecessary, as the pull cable is already sufficiently guided by the outer sheath or pull cable housing.
  • a more easily adjustable pretension can be set on the pull cable, which depends not on the chain length but solely on the length of cable used. This also significantly simplifies the sensor system.
  • the outer sheath or pull cable housing also simplifies the monitoring of only a specific longitudinal section of the energy chain. Laying the detector along the entire length of the energy chain is also possible and simplified. Furthermore, the detector assembly with its outer casing or pull cord housing is more robust against external influences. Disturbances, e.g. due to movements of the cables within the energy supply chain.
  • the traction rope is permanently flexible, in particular supple.
  • the traction rope is particularly low in elongation, specifically with an elongation (technical elongation) at nominal working load, i.e., at a nominal tensile load corresponding to normal operation (not at breakage), of ⁇ 3%, preferably ⁇ 1%, relative to the original length.
  • the longitudinal elongation remains within the linear elastic range even at twice the working load.
  • a low-elongation synthetic rope e.g., made of Dyneema® fibers, or a wire rope or strand, particularly a steel wire rope, can be used as the traction rope.
  • traction rope is to be understood primarily in the broadest sense and also includes, for example, unstrapped strands, cords or the like which are sufficiently low in elongation for the intended transmission of tensile force, e.g. with a technical elongation of ⁇ 1% at nominal working load (e.g. nominal pretension of the traction rope by a tension spring against the traction sheath or outer sheath).
  • the arrangement has at least one tension spring with which the pull rope is pre-tensioned in the direction of the tensile force, in particular against which the outer casing is pre-tensioned.
  • the outer sheath or pull rope sheath is preferably fixed separately and independently from the pull rope in the direction of pull or in the longitudinal direction, e.g. fixed at a connection point outside the energy supply chain or on one of the chain links of the energy supply chain.
  • a Bowden cable housing is used as the outer casing. Its inner diameter is preferably larger, in particular at least 1 mm larger, than the outer diameter of the inner cable to allow for play.
  • the arrangement may have an actuating element at its end on the outer shell, which is positioned relative to the The pressure-resistant outer sheath is slidable in the longitudinal direction of the chain.
  • the other end of the pull rope, facing away from the detector, can be securely fixed to the actuating element, preventing it from being pulled into the outer sheath.
  • Known methods such as securing it with a clamping nipple or crimp nipple, are sufficient for this purpose.
  • the actuating part is designed in the form of an end sleeve, which can be fitted onto the outer casing with play and holds the pull cable in the direction of pull, e.g. corresponding to an end piece of a Bowden cable arrangement.
  • the outer casing is fixed at a first attachment point in the longitudinal direction of the chain, in particular at a chain link in or on the energy chain or at one of the connection points outside the energy chain.
  • the actuating element can be fixed at a second attachment point in the longitudinal direction of the chain, in particular at a chain link in or on the energy chain or at the other connection point outside the energy chain.
  • the attachment points for the outer sheath and the end of the pull rope or the actuating element, which are located further apart from each other, are selected in particular such that the longitudinal section of the energy chain to be monitored lies between the two attachment points in the longitudinal direction of the chain.
  • the detector may have a detector housing to which preferably one end of the outer shell is attached, so that the detector housing forms a support for absorbing the pressure force for this end of the outer shell.
  • an indicator element connected to one end of the pull rope is slidably mounted in the detector housing, especially by means of a linear guide.
  • the detector housing can have an adjusting device, especially with an adjusting screw, for axial displacement of the outer casing, particularly for the purpose of Setting a preload against the outer casing, which is generated by a tension spring advantageously connected to the pull cable.
  • a tension spring can also be arranged on or inside the detector housing. In this case, the tension spring can act on the end of the pull cable that is connected to the detector and/or on the indicator element.
  • the detector has an indicator element connected to one end of the pull rope, which is slidably mounted, and at least one proximity switch, in particular an inductive and/or capacitive proximity switch, which interacts with the indicator element to generate a signal that depends on the position of the indicator element or is indicative of this position.
  • proximity switches especially inductive and/or capacitive proximity switches, are very inexpensive compared to displacement sensors and, thanks to the pull-rope principle, especially in conjunction with a spring preload, can enable sufficiently accurate detection or discrimination of a break without requiring precise position evaluation of the pull rope end.
  • the indicator element is displaced in the direction of pull by the cable when a break occurs in the chain, causing a broken chain end to exert a transverse load on the outer shell.
  • Particularly advantageous embodiments are those in which the length of the outer casing is a multiple of the chain pitch and/or at least 10% of the chain length, in particular at least 25% of the chain length; and/or the outer casing runs along the energy chain, in particular within the energy chain, with at least a predominant proportion of its length; and/or the traction cable has a greater length than the outer casing and/or is received and guided in the outer casing with a predominant proportion of its length.
  • the outer sheath can be designed as an elongated outer sheath, particularly for a Bowden cable. Tests have shown that a sheath with tensile strength suitable for typical tensile forces is not strictly necessary; a different tubular sheath with lower tensile strength can suffice, e.g., a woven plastic tube or the like. In this sense, the outer sheath only needs to be sufficiently stiff against tensile forces relative to the desired pretension to prevent unwanted longitudinal compression.
  • the outer sheath is preferably continuous, particularly fully and longitudinally closed along its entire length.
  • the outer sheath is a flexible, tubular sheath, i.e., it forms a cavity or lumen in which at least one longitudinal section of the cable is guided, particularly allowing longitudinal movement.
  • the outer casing may also comprise, as is typical for Bowden cables, a tubular flat wire spiral or round wire spiral, preferably with an inner lining tube made of plastic to prevent excessive friction of the pull cable, and/or with an outer sheath made of plastic, in particular to protect the cables guided in the energy supply chain.
  • the outer sheath preferably has a small outer diameter, ideally ⁇ 10 mm, and particularly ⁇ 7 mm, so that it occupies as little space as possible within the receiving space or interior of the energy chain that is available for cables.
  • a relatively thin pull rope is also preferred.
  • the pull rope particularly made of plastic or steel wire rope, is designed with low elongation and can preferably have a diameter ⁇ 3 mm, and particularly ⁇ 2 mm. Suitable commercially available material sold by the meter can be used for both the outer sheath and the pull rope.
  • the detector is attached to a connection point, in particular a stationary connection point, of the energy chain and that the outer casing is a has a fixed end opposite the detector, in particular an end fixed to the detector or to a fixed attachment point relative to the detector, from which one end of the pull rope is led out, which is connected to the detector.
  • the design according to the invention allows the outer casing, with the tension cable guided therein, to be laid loosely, at least in sections, within the energy chain. This significantly simplifies the manufacture of the energy chain and/or the assembly of the detector arrangement on the energy chain.
  • the detector arrangement design according to the invention is particularly suitable for so-called robot chains (energy chains for articulated robot arms), i.e., energy chains with spatially deflectable links.
  • the construction of the energy chain can be, for example, that of... WO 2004/093279 A1 or those from EP1492967B1
  • the energy chain typically has links that can be articulated relative to each other in at least two directions, particularly spatially or in a ball-and-socket manner.
  • Joint connections are usually provided between each pair of links, with each link having corresponding joint elements, preferably a joint body, particularly in the form of a ball joint, and a joint body receptacle, particularly in the form of a ball socket.
  • Each link has an end-faced receiving space that is particularly limited by radially outer arc-shaped guide elements, optionally enclosed by hinged guide elements or by an insertion opening limited by flexible guide elements for laterally inserting cables.
  • the links typically form at least one guide channel in the longitudinal direction of the chain.
  • the outer sheath according to the invention with the longitudinal section of the traction cable running within it, can be arranged in the guide channel formed by the links, corresponding to the cables to be guided. Thanks to the outer sheath, the design according to the invention is compatible with any spatially free path of the energy chain.
  • the detector arrangement design according to the invention is also suitable for conventional energy chains, such as those used in the WO 2015/118143 A1
  • the energy chain is typically movable in a travel plane, e.g., a vertical plane, forming a first run, a second run, and a deflection arc connecting the runs.
  • Such energy chains have their sections arranged one behind the other in the longitudinal direction and can be angled relative to each other about a predetermined pivot axis, essentially perpendicular to the travel plane, to form the deflection arc.
  • the joint connection can be implemented, for example, as a bolt-receptacle swivel joint, with the pivot axes each being perpendicular to the travel plane and parallel to each other.
  • the first section is connected to a relatively movable carrier and the second section to a stationary connection point.
  • the outer sheath with the longitudinal section of the traction cable running therein is arranged in a longitudinal section of the energy chain, preferably on the drive side, wherein an actuating end of the traction cable or the actuating part of the traction cable can be attached, in particular, to a chain link within the energy chain or fixed in the longitudinal direction of the chain.
  • the invention is equally applicable to chains with a cantilevered upper run and to sliding chains, as in WO 2015/118143 A1 As shown, applicable, i.e., for chains in which the first strand can preferably slide or roll on the second strand.
  • the longitudinal section of the energy chain on the carrier side originates from an end link on the carrier and/or preferably comprises at least 10% of the chain length, in particular at least 25% of the chain length.
  • the invention also relates to an arrangement according to the invention for monitoring the energy supply chain on its own with its essential components (excluding the energy supply chain).
  • This The device comprises a detector, a pull rope connected at one end to the detector and mechanically interacting with the detector, particularly for detecting a break in an energy supply chain to be monitored, and furthermore, according to the invention, a flexible outer sheath, particularly rigid in a tensile direction, in which at least a longitudinal section of the pull rope is guided.
  • the detector can be configured in a particularly simple manner to detect relative movement between the pull rope and the outer sheath, e.g., with only a commercially available proximity switch, such as an inductive proximity switch, which responds to a predefined deflection of the pull rope relative to the outer sheath, particularly in the tensile direction.
  • a commercially available proximity switch such as an inductive proximity switch
  • the detector arrangement for monitoring the energy chain taken on its own, can advantageously have any suitable combination of the features of one or more of the embodiments discussed above.
  • the invention also relates to use on a robot, in particular an industrial articulated arm robot, and such an (articulated arm) robot comprising an energy chain with a detector arrangement as proposed herein or described above, in particular with a spatially deflectable energy chain.
  • the articulated robot arm typically consists of a robot arm and a robot hand.
  • a favorable arrangement for the most comprehensive monitoring of the energy chain involves one end of the energy chain being fixed to a first connection point on the robot hand, with the end of the pull cable furthest from the detector being fixed to this first connection point.
  • the other end of the energy chain is fixed to a second connection point on the robot arm, with the detector and the outer sheath being fixed to this second connection point.
  • the connection points are specifically chosen so that the pull cable and outer sheath run through the energy chain for almost its entire length or its entire length.
  • the invention further relates to a monitoring system for protecting an energy chain against cable breakage, comprising an evaluation unit, wherein the system is characterized by an energy chain or detector arrangement according to one of the embodiments described herein.
  • the detector connected to the pull cable can be connected to the evaluation unit via a signal transmission system, wherein the evaluation unit is configured to evaluate signals detected by the detector with regard to a possible break in the energy chain and/or wherein, in the event of a detected break, the evaluation unit preferably outputs an emergency stop signal and/or a maintenance signal.
  • An exemplary articulated robot 1 has a base 2 with swivel arm sections 3a, 3b, 3c, 3d, 3e attached to the base. Cables and hoses for an application or end effector (not shown), such as a gripper, welding gun, or the like, are routed along the swivel arm sections 3a, 3b, 3c, 3d, 3e from a lower connection point A to an upper connection point B in an energy chain 4 to the robot hand with the end effector (not shown).
  • the energy chain 4 is spatially deflectable or movable with at least three degrees of freedom in at least certain sections, so that the energy chain 4 can follow the movements of the joints of the articulated robot 1.
  • An energy supply chain 4 that is particularly suitable for an articulated robot arm 1 is known per se and is e.g. in WO 2004/093279 A1 The following are described, to which reference is made for the sake of brevity, or whose teachings are incorporated here by reference.
  • Other energy chains e.g., conventional energy chains or drag chains movable in a plane, can also be advantageously combined with the proposed detector arrangement within the scope of the invention. be equipped.
  • An embodiment of the detector arrangement is shown in FIG.2-4 illustrated and described in more detail below.
  • FIG.2A-2D is a section of a spatially deflectable energy supply chain 4 according to the principle of WO 2004/093279 A1 shown in more detail.
  • the individual chain links 7 have a central core with a ball joint head 7A and a corresponding ball joint receptacle 7B for a spatially deflectable and longitudinally tensile-resistant articulated connection of the chain links 7, here, for example, in the form of a ball joint connection.
  • the chain links 7 each form an end-face open receiving space, which is bounded by radially outer arc-shaped guide elements 7C, so that the chain links 7 provide at least one guide channel for cables (not shown) in the longitudinal direction of the chain for the desired application, such as in FIG.1 , form.
  • the guide elements 7C are each connected to the central core, here in one piece, via a bridge.
  • a detector arrangement 200 according to the invention has a flexible outer sheath 20 that is compression-resistant in one direction of tension, in which a predominant part of the length of a traction cable 22 is guided.
  • the outer sheath 20, with the longitudinal section of the traction cable 22 slidably guided therein, is connected along a longitudinal section C to be monitored, e.g., from the lower connection point A to the upper connection point B in FIG.1 , guided.
  • the longitudinal section C comprises the majority or preferably all chain links 7 or segments of the energy supply chain 4.
  • the arrangement with outer sheath 20 and pull cable 22 is configured like a Bowden cable and is guided within the energy chain 4.
  • a guide on the outside of the energy chain e.g., on special brackets, is also possible, as in WO 2016/146706 A1 proposed.
  • the detector 40 has a detector housing 42, e.g., made of two injection-molded shells, in which an elongated, plate-shaped indicator element 44 is guided longitudinally by a linear guide 46 so as to be displaceable in the longitudinal direction and in and against the direction of pull Z.
  • the indicator element 44 is connected at one end to the first end 22A of the pull cable 22, e.g., by means of a clamping plate 47 or the like.
  • the indicator element 44 is connected to a tension spring 48, e.g., a coil spring, which is housed in the detector housing 42 and exerts a predetermined preload on the end 22A of the pull cable 2 via the indicator element 44 in the direction of pull Z.
  • the detector housing 42 has a base plate with a mounting tab for attaching it, e.g., to the robot arm, e.g., near the lower connection point A as shown in FIG.1 .
  • a corresponding first end 20A of the outer shell 20 is also attached to the detector housing 42, wherein the detector housing 42 forms a support for absorbing the pressure force for this end of the outer shell 20.
  • the detector housing 42 of the detector 40 has an adjusting device for setting the preload of the outer sheath 20 and/or the pull cable 22.
  • This device for example, has an adjusting screw 49 which is designed as an end piece with a thread for pull cables or Bowden cables and is adjustable relative to the detector housing 42 in a thread coaxial to the longitudinal direction.
  • the adjusting screw 49 allows axial displacement of the first end 20A of the outer sheath 20 and thus adjustment of the preload on the outer sheath 20.
  • the detector assembly 200 further comprises an actuating element 24 at its end on the outer casing.
  • This actuating element is displaceable relative to the pressure-resistant outer casing 20 in the longitudinal direction L of the chain.
  • a second cable end 22B of the pull cable, facing away from the detector, is passed through this actuating element and is securely attached, for example, by means of a crimp nipple or similar device, and held against loosening in the direction of pull Z.
  • the actuating element 24 is designed as a hollow end sleeve, which can be fitted onto the second outer end 20B of the outer casing 20 by means of a receptacle 24A with clearance and is displaceable relative to it in the longitudinal direction L.
  • the actuating element 24 is attached to attached to a chain link 7 or to an attachment point outside the energy chain 4.
  • the actuating part 24 is attached to the attachment point, e.g., or at least held immovably in the longitudinal direction, in particular against force in the tensile direction Z, e.g., at the upper connection point B ( FIG.1 ) of the articulated arm robot 1.
  • an end region of the outer shell 20, near its first end 20A is also attached, e.g. at or near the lower connection point A ( FIG.1 ) of the articulated robot arm 1, or fixed to the detector housing, e.g. on the articulated robot arm 1 or on a chain link 7 fixed there.
  • the detector 40 has a sensor element for interaction with the indicator element 44, which is actuated and thus adjustable in the longitudinal direction L by the first end 22A of the pull rope 22.
  • exactly one proximity switch 50 is provided as the (here only) sensor element, e.g., an inexpensive inductive proximity switch.
  • the indicator element 44 has an elongated hole 44A, so that the proximity switch 50 only generates a detection signal when a predetermined deflection or displacement of the pull rope 22 occurs due to relative movement of the pull rope 22 and the outer sheath 20.
  • FIG.3A and FIG.3B Two exemplary fault cases detectable by detector 40 are shown schematically in FIG.3A and FIG.3B illustrated.
  • a transverse load on part of the chain links 7 on the outer sheath 20 causes the second end 20B of the outer sheath 20 to be pulled out of the actuating part 24 of the pull cable 22.
  • the position shown is moved, fully extended against the direction of pull Z, so that the elongated hole 44A is no longer above the proximity switch 50 and this triggers a signal indicating a break in the energy chain 4.
  • the design of the detector 40 is significantly simplified by the use of an outer casing 20 as described above. This enables a structurally very simple and cost-effective monitoring of spatially deflectable energy supply chains 4 for robots.
  • the pull cable 22, or the pull and the outer sheath 20, actuate the detector in the manner of a Bowden cable; however, no actual actuator is provided on the pull cable 22, but rather a load on the outer sheath 20 or a break is to be measured.
  • the pull cable 22 has a greater length than the outer sheath 20 and/or is enclosed and guided within the outer sheath 20 for a predominant portion of its length.
  • the length of the outer sheath 20 is a multiple of the chain pitch or longitudinal dimension of the chain links 7 and/or at least 10%, and in particular at least 25%, of the chain length of the energy chain 4.
  • the outer sheath 20 is guided within the energy chain 4 for at least a predominant portion of its length.
  • the outer sheath 20, with the tension cable 22 guided therein, can be laid loosely within the energy chain, at least in sections.
  • any suitable outer sheath 20 can be used, in particular a cable sheath for a Bowden cable, which forms a tubular cavity in which at least one longitudinal section of the cable 22 is guided.
  • the outer sheath 20 can comprise a tubular and/or continuous flat wire spiral or round wire spiral as a supporting element.
  • the outer sheath 20 preferably has an outer diameter ⁇ 10 mm, in particular ⁇ 7 mm.
  • the cable can be made of plastic or steel wire and is selected to have as little elongation as possible, preferably with a diameter ⁇ 2 mm.
  • the invention is particularly advantageous for spatially deflectable Energy supply chains, but also applicable to conventional energy supply chains that operate in one plane, such as in WO 2015/118143 A1
  • a known device such as a device like the one in FIG. 1A-1B
  • WO 2015/118143 A1 shown by means of a drive-side arrangement according to FIG.2A-2D
  • the proposed arrangement for monitoring the energy supply chain allows for both cost-effective construction and reliable fault detection.
  • the detector connected to the pull rope can be connected to a suitable evaluation unit (not shown here) which is configured to evaluate signals detected by the detector with regard to a possible break in the energy chain 4.
  • the evaluation unit can preferably output an emergency stop signal and/or a maintenance signal.

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Description

  • Die Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Energieführungsketten bzw. dynamischen Leitungsführungen zum Führen einer oder mehrerer Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dgl., zwischen zwei Anschlussstellen, von denen mindestens eine relativ zur anderen beweglich ist.
  • Die Erfindung ist nicht auf eine besondere Bauart der Energieführungskette bzw. dynamischen Leitungsführung beschränkt. Typisch haben Energieführungsketten eine Vielzahl in einer Kettenlängsrichtung miteinander verbundener Glieder bzw. Segmente welche gegeneinander um mindestens eine Schwenkachse oder ggf. auch mehrere Schwenkachsen abwinkelbar sind.
  • Energieführungsketten, insbesondere solche, welche gegen äußere Einwirkung anwendungsbedingt nur unvollständig geschützt werden können, können im Betrieb beschädigt werden, z.B. durch einen blockierenden Fremdkörper. Hierbei kann es zu einem teilweisen oder vollständigen Bruch kommen. Auch bei geschützten Energieführungsketten kann es, z.B. durch übermäßigen Verschleiß, überhöhte Temperaturen oder andere Randbedingungen außerhalb eines Sollbereichs, oder einfach durch Überschreiten der Lebensdauer zu einem Versagen in der Energieführungskette kommen. Ein Bruch hat im schlimmsten Fall einen Abriss einer oder mehrerer der geführten Leitungen zur Folge, was zu einem Ausfall der versorgten Maschine oder Anlage führen kann.
  • Die Erfindung betrifft deshalb insbesondere eine Energieführungskette mit einer Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette (Engl. "monitoring arrangement"), das insbesonder zum Schutz gegen einen Abriss der geführten Leitung bzw. Leitungen nutzbar ist, sowie ein entsprechendes Überwachungssystem (Engl. "monitoring system"). Die Erfindung betrifft ferner auch eine Detektor-Anordnung (Engl. " detector arrangement") zur Überwachung einer Energieführungskette.
  • Eine gattungsgemäße Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette, umfassend einen Detektor und ein Zugseil, welches in Kettenlängsrichtung verläuft und mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt, insbesondere zur Erfassung eines Bruchs in der Energieführungskette, ist bereits in WO 2015/118143 A1 durch die Anmelderin vorgeschlagen worden. Dieses System ist am Markt erfolgreich, bietet jedoch einige Verbesserungspotentiale. Einerseits ist die Führung des Zugseils in der Kette, gemäß WO 2015/118143 A1 auf der neutralen Faser der Energieführungskette, nur mit erhöhtem Material und Montageaufwand möglich. Weiterhin ist eine relativ aufwendige Sensorik im Detektor, z.B. mit einem Inkrementalgeber als Wegsensor erforderlich, dessen Auswertung wegen je nach Anwendung unterschiedlicher Kettenlängen z.T. an die Anwendung angepasst werden muss. Weiterhin ist die Lösung aus WO 2015/118143 A1 nicht ohne weiteres für andere Energieführungsketten verwertbar. Die Lösung aus WO 2015/118143 A1 kann z.B. insbesondere nicht ohne weiteres bei sog. Roboterketten (Energieführungsketten für Gelenkarmroboter) mit räumlich gegeneinander auslenkbaren Gliedern, wie z.B. in WO 2004/093279 A1 vorgeschlagen, angewendet werden.
  • Weiterer Stand der Technik zu Überwachungssystemen ist ebenfalls in der Einleitung der WO 2015/118143 A1 gewürdigt, auf welche zur Verkürzung verwiesen sei. Ein Bowdenzugaggregat mit einem Bowdenzugschalter ist in der DE 10 2014 112 613 A1 beschrieben.
  • Ausgehend vom vorstehenden Stand der Technik, insbesondere von einer Überwachung mit Zugseil gemäß WO 2015/118143 A1 ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine für unterschiedlichste Energieführungsketten und/oder Anwendungen günstigere bzw. besser geeignete Lösung vorzuschlagen. Dabei soll die Lösung möglichst robust und langlebig sein und/oder insbesondere eine Verwendung in Energieführungsketten für Gelenkarmroboter mit räumlich gegeneinander auslenkbaren Gliedern ermöglichen. Weiterhin soll die Lösung vorzugsweise eine Vereinfachung der Sensorik im Detektor bzw. des Detektors ermöglichen.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine Energieführungskette mit Detektor-Anordnung nach Anspruch 1 und unabhängig hiervon durch eine Detektor-Anordnung nach Anspruch 14. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen bzw. den Nebenansprüchen 16 und 18.
  • Die erfindungsgemäße Energieführungskette, hat insbesondere eine Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette, umfassend einen Detektor und ein Zugseil, welches in Kettenlängsrichtung verläuft und mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt, insbesondere zur Erfassung eines Bruchs in der
    Energieführungskette.
  • Die erfindungsgemäße Energieführungskette, zeichnet sich zunächst dadurch aus, dass die Anordnung eine flexible, in einer Zugrichtung drucksteife Außenhülle aufweist, in welcher zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils geführt ist, wobei die Außenhülle insbesondere gegenüber einer zur Vorspannung genutzten Feder hinreichend drucksteif bzw. formfest und/oder zur Nutzung als Zugseil-Außenhülle hinreichend druckfest ist. Sie zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass die Außenhülle mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils zumindest entlang eines zu überwachenden Längsabschnitts der Energieführungskette, insbesondere umfassend mehrere Glieder bzw. Segmente der Energieführungskette, von der Energieführungskette geführt ist, insbesondere innerhalb der Energieführungskette geführt ist. Weiterhin zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass Detektor, Außenhülle und Zugseil so angeordnet sind, dass der Detektor zur Erkennung einer Relativbewegung zwischen Zugseil und Außenhülle vorgesehen und eingerichtet, wobei der Detektor insbesondere hierzu mit einem Seilende des Zugseils verbunden ist.
  • Ein Kerngedanke der Erfindung ist also darin zu sehen, dass das Zugseil mit zumindest einem Längsabschnitt nach dem an sich bekannten Bowdenzug-Prinzip bzw. in Art eines Seilzugs in einer eigens für das Zugseil vorgesehen, zusätzlichen Außenhülle geführt wird. Das Zugseil selbst wird dabei nicht unmittelbar durch die Energieführungskette geführt, sondern nur mittelbar durch die an oder in der Energieführungskette geführte Außenhülle.
  • Ein Bowdenzug besteht im Wesentlichen aus einem Innenseil (Seele, Zugseil, Innenzug) oder), das in einer flexiblen, aber in Zugrichtung hinreichend druckfesten Außenhülle (auch Bowdenzughülle oder Zughülle) verlegt wird. Die Außenhülle dient der Führung des Innenseils sowie als Gegenlager zur Abstützung in Bezug auf zu übertragende Zugkräfte. Der Bowdenzug kann dadurch auf einfache Weise Zugkräfte entlang einer beliebig gekrümmten Bahn übertragen (solange ein gewisser Radius nicht unterschritten wird). Dieses Prinzip wurde erfindungsgemäß als besonders vorteilhaft zur Nutzung eines Detektors mit kraftübertragendem Zugseil in unterschiedlichsten Energieführungsketten erkannt, insbesondere auch in Energieführungsketten für Gelenkarmroboter mit räumlich gegeneinander auslenkbaren Gliedern.
  • Die erfindungsgemäß relativ einfache Maßnahme einer zusätzlichen Außenhülle bzw. Zughülle für das Zugseil, in Anlehnung an das Bowdenzug-Prinzip, bietet mehrere erhebliche Vorteile. Zunächst kann das Zugseil mit Außenhülle grundsätzlich an beliebiger Stelle des Aufnahmeraums, analog zur den zu führenden Leitungen und mit diesen, in der Energieführungskette verlegt werden, eine Anordnung auf einer neutralen Faser (welche bei räumlich auslenkbaren Gliedern typisch nicht vorliegt) ist nicht erforderlich, da das Zugseil durch die Außenhülle bzw. Zughülle bereits hinreichend geführt wird. Weiterhin kann dank der Außenhülle eine leichter einstellbare Vorspannung auf das Zugseil eingestellt werden, die grundsätzlich nicht von der Kettenlänge, sondern lediglich von der genutzten Seilzuglänge abhängt. Hierdurch lässt sich auch die Sensorik erheblich vereinfachen. Es ist keine anwendungsabhängige Wegmessung und Wegauswertung, insbesondere hinsichtlich im Betrieb auftretender Auslenkungen des Zugseils, erforderlich ist. Dank der Außenhülle bzw. Zugseil-Hülle wird zudem in vereinfachter Weise ermöglicht nur einen bestimmten Längsabschnitt der Energieführungskette zu überwachen. Auch eine Verlegung über die bzw. Überwachung der Gesamtlänge der Energieführungskette ist möglich und wird vereinfacht. Die Detektoranordnung mit Außenhülle bzw. Zughülle für das Zugseil ist zudem robuster gegen externe Störeinflüsse, z.B. durch Bewegungen der Leitungen innerhalb der Energieführungskette.
  • Das Zugseil ist dauerhaft flexibel, insbesondere biegeschlaff. Das Zugseil ist insbesondere dehnungsarm, insbesondere mit einer Dehnung (technische Dehnung) bei nominaler Arbeitslast, d.h. bei einer nominalen Zuglast entsprechend dem Normalbetrieb (nicht bei Bruch), <3%, vorzugsweise <1%, bezogen auf die Ursprungslänge. Vorzugsweise bleibt die Dehnung in Längsrichtung auch bei doppelter Arbeitslast noch im linearen Elastizitätsbereich. Als Zugseil kann z.B. ein dehnungsarmes Kunststoff-Seil, z.B. aus Dyneema®-Fasern, genutzt werden oder auch ein Drahtseil bzw. ein Drahtlitze, insbesondere ein Stahldrahtseil.
  • Der Begriff "Zugseil" ist vorwiegend im weitesten Sinne zu verstehen und umfasst auch z.B. nicht verseilte Litzen, Schnüre oder dgl. die zur bestimmungsgemäßen Zugkraftübertragung hinreichend dehnungsarm sind, z.B. mit technischer Dehnung <1% bei nominaler Arbeitslast (z.B. nominale Vorspannung des Zugseils durch eine Zugfeder gegen die Zughülle bzw. Außenhülle).
  • In vorteilhafter Ausführungsform weist die Anordnung zumindest eine Zugfeder auf, mit welcher das Zugseil in Zugkraftrichtung mit einer Vorspannung vorgespannt ist, insbesondere gegen die die Außenhülle vorgespannt ist.
  • Die Außenhülle bzw. Zugseil-Hülle ist bevorzugt separat und getrennt vom Zugseil in Zugrichtung bzw. in Längsrichtung festgelegt, z.B. ortsfest an einer Anschlussstelle außerhalb der Energieführungskette oder an einem der Kettenglieder der Energieführungskette.
  • Bevorzugt wird als Außenhülle eine Bowdenzughülle verwendet. Deren Innendurchmesser ist vorzugsweise zwecks Spiel grösser, insbesondere um mindestens 1mm grösser ist, als der Außendurchmesser des Innenseils bzw. Innenzugs. Besonders bevorzugt wird eine schmierfreie bzw. wartungsfreie Bowdenzughülle mit geeigneter Kunststoffinnenbeschichtung, z.B. aus Teflon.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Anordnung endseitig an der Außenhülle ein Betätigungsteil aufweist, welches relativ zur druckfesten Außenhülle in Kettenlängsrichtung verschieblich ist. An dem Betätigungsteil kann das vom Detektor abgewandte andere Seilende des Zugseils zugfest festgelegt werden, sodass dieses Ende des Zugseils nicht in die Außenhülle eingezogen werden kann. Hierzu sind an sich bekannte Mittel z.B. eine Festlegung mittels Klemmnippel oder Pressnippel ausreichend.
  • Ein einer einfach zu realisierenden Ausführungsform ist das Betätigungsteil in Art einer Endhülse ausgeführt ist, welche mit Spiel auf die Außenhülle aufsteckbar ist und das Zugseil in Zugrichtung hält, z.B. entsprechend einem Endstück einer Bowdenzug-Anordnung.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Außenhülle an einem ersten Befestigungspunkt in Kettenlängsrichtung festgelegt ist, insbesondere an einem Kettenglied in oder an der Energieführungskette oder an einer der Anschlussstellen außerhalb der Energieführungskette.
  • Dabei kann das Betätigungsteil an einem zweiten Befestigungspunkt in Kettenlängsrichtung festgelegt sein, insbesondere an einem Kettenglied in oder an der Energieführungskette oder an der anderen Anschlussstelle außerhalb der Energieführungskette Die voneinander entfernten Befestigungspunkte für Außenhülle und Zugseilende bzw. Betätigungsteil sind dabei insbesondere so gewählt, dass der zu überwachende Längsabschnitt der Energieführungskette in Kettenlängsrichtung zwischen beiden Befestigungspunkten liegt.
  • Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Detektor ein Detektorgehäuse aufweist, an welchem vorzugsweise ein Ende der Außenhülle angebracht ist, sodass das Detektorgehäuse ein Auflager zur Druckkraftaufnahme für dieses Ende der Außenhülle bildet.
  • Insbesondere hierbei kann vorteilhaft weiterhin vorgesehen sein, dass im Detektorgehäuse ein mit dem einen Seilende des Zugseils verbundenes Indikatorelement verschieblich, insbesondere mittels einer Linearführung, gelagert ist. Weiter kann das Detektorgehäuse eine Stellvorrichtung aufweisen, insbesondere mit Stellschraube, zur axialen Verschiebung der Außenhülle, insbesondere zwecks Einstellung einer Vorspannung gegen die Außenhülle, welche durch eine vorteilhaft mit dem Zugseil verbundene Zugfeder bzw. Spannfeder erzeugt wird. Es kann weiterhin eine Zugfeder am oder im Detektorgehäuse angeordnet sein. Hierbei kann die Zugfeder an dem Seilende des Zugseils, welches mit dem Detektor verbunden ist, und/oder an dem Indikatorelement angreifen.
  • In einer besonders einfachen Ausführungsform des Detektors kann vorgesehen sein, dass der Detektor ein mit dem einen Seilende des Zugseils verbundenes Indikatorelement aufweist, welches verschieblich gelagert ist, sowie mindestens einen Näherungsschalter, insbesondere einen induktiven und/oder kapazitiven Näherungsschalter, welcher mit dem Indikatorelement zusammenwirkt um ein Signal zu erzeugen, welches von der Position des Indikatorelements abhängig ist bzw. für diese Position indikativ ist. Handelsübliche Näherungsschalter, insbesondere induktive und/oder kapazitiven Näherungsschalter, sind sehr preiswert im Vergleich zu Wegsensoren und können dank des Seilzugprinzips, insbesondere in Verbindung mit einer FederVorspannung, eine hinreichend genaue Erkennung bzw. Diskriminierung eines Bruchs ermöglichen, ohne dass eine genaue Positionsauswertung des Zugseilendes erforderlich ist. Es muss lediglich eine geeignete Gestaltung des Indikatorelements mit hinreichender Toleranz gegen Fehlauslösung, z.B. durch ein Langloch in Zugrichtung im Indikatorelement vorgesehen werden. Das Indikatorelement wird dabei durch das Zugseil in Zugrichtung verschoben, wenn ein Bruch in der Kette auftritt, durch welchen ein aufgebrochenes Kettenende eine Querlast auf die Außenhülle bewirkt.
  • Als günstige erweisen sich insbesondere Ausführungsformen bei welchen die Länge der Außenhülle ein Vielfaches der Kettenteilung und/oder zumindest 10% der Kettenlänge, insbesondere zumindest 25% der Kettenlänge beträgt; und/oder die Außenhülle zumindest mit einem überwiegenden Anteil ihrer Länge entlang der Energieführungskette, insbesondere innerhalb der Energieführungskette verläuft; und/oder das Zugseil eine größere Länge hat als die Außenhülle und/oder mit einem überwiegenden Anteil seiner Länge in der Außenhülle aufgenommen und geführt ist.
  • Die Außenhülle kann als langestreckte, insbesondere Zugseil-Außenhülle (Zughülle), insbesondere für einen Bowdenzug, ausgeführt sein. Versuche zeigten, dass eine für typische Zugkräfte im Sinne eines Seilzugs zugfeste Außenhülle nicht zwingend nötig ist, auch eine andere schlauchartige Hülle, mit geringerer Zugfestigkeit, kann ausreichend sein, z.B. ein Kunststoff-Gewebeschlauch oder dgl. In diesem Sinne muss die Außenhülle lediglich gegenüber der gewünschten Vorspannung hinreichend steif gegen Zugkräfte sein um eine ungewollte Stauchung in Längsrichtung zu vermeiden. Die Außenhülle ist vorzugsweise durchgehend, insbesondere umfänglich und längs geschlossen durchgehend über ihre Längserstreckung. Die Außenhülle ist eine biegeflexible röhrenförmige Zugseil-Hülle d.h. bildet einen Hohlraum bzw. ein Lumen, in welchem zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils, insbesondere längsverschieblich, geführt ist.
  • Die Außenhülle kann ggf. auch, wie bei Bowdenzügen typisch, eine röhrenförmige Flachdrahtspirale oder Runddrahtspirale umfassen, vorzugweise mit innerem Auskleidungsrohr aus Kunststoff, zur Vermeidung von überhöhter Reibung des Zugseils, und/oder mit äußerem Mantel aus Kunststoff, insbesondere zum Schutz der in der Energieführungskette geführten Leitungen.
  • Die Außenhülle hat vorzugweise einen kleinen Außendurchmesser, bevorzugt ≤ 10mm, insbesondere ≤ 7mm aufweist, sodass sie im Aufnahmeraum bzw. Inneren der Energieführungskette möglichst wenig für Leitungen nutzbaren Platz einnimmt. Entsprechend wird auch ein relativ dünnes Zugseil bevorzugt. Das Zugseil ist, insbesondere als Kunststoff-Seil oder Stahldrahtseil, dehnungsarm ausgeführt und kann vorzugsweise mit einem Durchmesser ≤ 3mm, insbesondere mit einem Durchmesser ≤ 2mm gewählt sein. Für Außenhülle und Zugseil kann geeignete handelsübliche Meterware zum Einsatz kommen.
  • Hinsicht der Anbringung der wesentlichen Bestandteile der Detektor-Anordnung, d.h. von Detektor, Außenhülle und Zugseil ist bevorzugt vorgesehen, dass der Detektor an einer Anschlussstelle, insbesondere einer stationären Anschlussstelle, der Energieführungskette befestigt ist und dass die Außenhülle ein gegenüber dem Detektor ortsfestes Ende aufweist, insbesondere ein am Detektor bzw. an einem zum Detektor ortsfesten Befestigungspunkt festgelegtes Ende, aus welchem das eine Seilende des Zugseils herausgeführt ist, welche mit dem Detektor verbunden ist.
  • Die Die erfindungsgemäße Bauweise ermöglicht, dass die Außenhülle mit dem darin geführten Zugseil zumindest abschnittsweise lose in der Energieführungskette verlegt sind. Dies erlaubt eine erhebliche Vereinfachung in der Herstellung der Energieführungskette bzw. Montage der Detektoranordnung an der Energieführungskette.
  • Die erfindungsgemäße Gestaltung der Detektoranordnung eignet sich insbesondere für sog. Roboterketten (Energieführungsketten für Gelenkarmroboter) d.h. Energieführungsketten mit räumlich gegeneinander auslenkbaren Gliedern. Die Bauweise der Energieführungskette kann dabei z.B. derjenigen WO 2004/093279 A1 oder derjenigen aus EP1492967B1 entsprechen. Hierbei hat die Energieführungskette typisch Glieder die zumindest in zwei Richtungen, insbesondere räumlich bzw. kugelgelenkartig, gegeneinander abwinkelbar sind. Meist sind dabei Gelenkverbindungen zwischen je zwei miteinander gelenkig verbundenen Gliedern vorgesehen, wobei die Glieder jeweils miteinander korrespondierende Gelenkelemente, vorzugsweise einen Gelenkkörper, insbesondere in Art einer Gelenkkugel, und eine Gelenkkörperaufnahme, insbesondere in Art einer Kugelpfanne aufweisen. Dabei hat jedes Glied einen stirnseitig offenen Aufnahmeraum der insbesondere mittels radial außenseitiger kreisbogenförmiger Führungselemente begrenzt ist, ggf. geschlossen umgeben mit aufklappbaren Führungselementen oder mit einer Einführöffnung die durch biegsame Führungselemente begrenzt ist, um Leitungen seitlich einzulegen. Die Glieder bilden typisch in Kettenlängsrichtung zumindest einen Führungskanal. Die erfindungsgemäße Außenhülle mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils kann in dem von den Gliedern gebildeten Führungskanal angeordnet werden, entsprechend den zu führenden Leitungen. Die erfindungsgemäße Bauweise ist dank der Außenhülle mit beliebigen auch räumlich freien Verläufen der Energieführungskette kompatibel.
  • Die erfindungsgemäße Gestaltung der Detektoranordnung eignet sich ebenfalls für konventionelle Energieführungsketten, wie z.B. in der WO 2015/118143 A1 gezeigt, auf welche zur Verkürzung verwiesen sei. Hierbei ist die Energieführungskette typisch in einer Verfahrebene, z.B. einer vertikalen Ebene, unter Bildung eines ersten Trums, eines zweiten Trums und eines die Trume verbindenden Umlenkbogens verfahrbar. Solche Energieführungsketten haben die in Kettenlängsrichtung hintereinander angeordnet und zueinander jeweils um eine zur Verfahrebene im Wesentlichen senkrechte, vorgebebene Schwenkachse zur Bildung des Umlenkbogens gegeneinander abwinkelbar sind. Die Gelenkverbindung kann z.B. als Bolzen-Aufnahme Drehgelenkverbindung realisiert sein, wobei die Schwenkachsen jeweils senkrecht zur Verfahr-Ebene liegen und zueinander parallel sind.
  • Typisch ist das erste Trum mit einem relativbeweglichen Mitnehmer und das zweite Trum mit einer stationären Anschlussstelle verbunden ist.
  • Bei solchen konventionellen Energieführungsketten kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Außenhülle mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils in einem vorzugsweise mitnehmerseitigen Längsabschnitt der Energieführungskette angeordnet ist, wobei ein betätigbares Ende des Zugseils bzw. das Betätigungsteil des Zugseils insbesondere an einem Kettenglied innerhalb der Energieführungskette befestigt bzw. in Kettenlängsrichtung festgelegt werden kann. Die Erfindung ist gleichermaßen bei Ketten mit freitragendem Obertrum und bei gleitenden Ketten, wie in WO 2015/118143 A1 gezeigt, anwendbar, d.h. bei Ketten bei welchen das erste Trum vorzugsweise auf dem zweiten Trum abgleiten oder abrollen kann. Im Falle einer konventionellen Energieführungskette kann vorgesehen sein, dass der mitnehmerseitige Längsabschnitt der Energieführungskette von einem endseitigen Kettenglied am Mitnehmer ausgeht und/oder vorzugsweise mindestens 10% der Kettenlänge, insbesondere mindestens 25% der Kettenlänge, umfasst.
  • Die Erfindung betrifft auch eine erfindungsgemäße Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette für sich genommen mit ihren wesentlichen Bestandteilen (ohne die Energieführungskette). Diese umfassen einen Detektor, ein Zugseil, welches mit einem Seilende mit dem Detektor verbunden ist und mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt, insbesondere zur Erfassung eines Bruchs in einer zu überwachenden Energieführungskette, und ferner erfindungsgemäß eine biege-flexible, insbesondere in einer Zugrichtung drucksteife, Außenhülle bzw. Zugseil-Hülle, in welcher zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils geführt ist. Der Detektor kann dabei in besonders einfacher Weise zur Erkennung einer Relativbewegung zwischen Zugseil und Außenhülle eingerichtet sein. z.B. mit lediglich einem handelsüblichen Näherungsschalter, wie z.B. einem induktiven Näherungsschalter der anspricht bei vordefinierter Auslenkung des Zugseils relativ zur Außenhülle, insbesondere in Zugrichtung.
  • Die Detektor-Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette für sich genommen kann dabei vorteilhaft jede geeignete Kombination der Merkmale einer oder mehrerer der vorstehend erörterten Ausführungsformen aufweisen.
  • Die Erfindung betrifft auch die Verwendung an einem Roboter, insbesondere einem industriellen Gelenkarmroboter, und einen solchen (Gelenkarm-)Roboter umfassend eine Energieführungskette mit Detektor-Anordnung wie hierin vorgeschlagen bzw. vorstehend beschrieben, insbesondere mit einer räumlich auslenkbaren Energieführungskette.
  • Hierbei kann der Gelenkarmroboter typisch einen Roboterarm mit einer Roboterhand aufweisen. Dabei sieht eine günstige Anordnung zur möglichst vollständigen Überwachung der Energieführungskette vor, dass ein Ende der Energieführungskette an einer ersten Anschlussstelle an der Roboterhand festgelegt ist, wobei das vom Detektor abgewandte Seilende des Zugseils ortsfest zur ersten Anschlussstelle an der Roboterhand festgelegt ist und dass das andere Ende der Energieführungskette an einer zweiten Anschlussstelle am Roboterarm festgelegt ist, wobei der Detektor und die Außenhülle ortsfest zur zweiten Anschlussstelle am Roboterarm befestigt sind. Die Anschlussstellen sind dabei insbesondere so gewählt, dass das Zugseil mit Außenhülle über nahezu die gesamte oder die gesamte Länge der Energieführungskette durch diese verläuft.
  • Die Erfindung betrifft ferner auch ein Überwachungssystem zum Schutz einer Energieführungskette gegen einen Leitungsabriss, umfassend eine Auswertungseinheit, wobei das System sich auszeichnet durch eine Energieführungskette bzw. Detektor-Anordnung gemäß einer der hierin beschriebenen Ausführungsformen. Hierbei kann insbesondere der mit dem Zugseil verbundene Detektor signaltechnisch an die Auswertungseinheit angeschlossen werden, wobei die Auswertungseinheit eingerichtet ist um durch den Detektor erfasste Signale hinsichtlich eines möglichen Bruchs in der Energieführungskette auszuwerten und/oder wobei die Auswertungseinheit im Falle eines erkannten Bruchs vorzugsweise ein Nothaltsignal und/oder ein Wartungssignal ausgibt.
  • Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung lassen sich der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen entnehmen. Dabei zeigen:
    • FIG.1
    eine schematische Darstellung eines Gelenkarmroboters, aus welcher der Verlauf bzw. die Anordnung der Führung der Leitungen (Schläuche und/oder Kabel) in einer Energieführungskette zur Versorgung einer nicht dargestellten Anwendungsinstallation an der Roboterhand ersichtlich ist;
    FIG.2A-2D:
    ein erfindungsgemäßes Überwachungssystem sowie eine Energieführungskette erfindungsgemäßer mit Detektor-Anordnung im vertikalen Längsschnitt (FIG.2A, gemäß Schnittlinie A-A aus FIG.2C), in Draufsicht (FIG.2C), im horizontalen Längsschnitt (FIG.2B, gemäß Schnittlinie B-B aus FIG.2C), und in Perspektivansicht (FIG.2D) jeweils im funktionstüchtigen Zustand der Energieführungskette, welche jeweils nur teilweise gezeigt ist;
    FIG.3A-3B:
    eine schematische Darstellung der Energieführungskette und des Detektors bei einem Bruch in der Energieführungskette (FIG.3A) oder bei einem Abriss der der Energieführungskette und des Zugseils der Detektor-Anordnung (FIG.3B), jeweils in Schnittansichten entsprechend FIG.2B; und
    FIG.4:
    einen vergrößerten horizontalen Längsschnitt (gemäß Schnittlinie B-B aus FIG.2A) durch ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Detektors als solchen (in der nominalen Ruhelage bei funktionstüchtiger unbeschädigter Energieführungskette) mit welchem erfindungsgemäßes ein in einer Außenhülle geführtes Zugseil zusammenwirkt.
  • Der in FIG.1 beispielhaft dargestellte Knickarmroboter bzw. Gelenkarmroboter 1 besitzt eine Basis 2 mit an der Basis befestigten Schwenkarmabschnitten 3a, 3b, 3c, 3d, 3e, wobei die Kabel und Schläuche für einen nicht dargestellte Anwendung bzw., einen nicht gezeigten Endeffektor, z.B. ein Greifer, eine Schweißzange oder dergleichen, entlang der Schwenkarmabschnitte 3a, 3b, 3c, 3d, 3e von einem unteren Anschlusspunkt A zu einem oberen Anschlusspunkt B, in einer Energieführungskette 4 zur Roboterhand mit dem Endeffektor (nicht gezeigt) geführt sind. Ungeachtet des Robotertyps ist die Energieführungskette 4 dabei zumindest in bestimmten Abschnitten räumlich auslenkbar bzw. mit zumindest drei Freiheitsgraden bewegbar, sodass die Energieführungskette 4 den Bewegungen der Gelenke des Gelenkarmroboters 1 folgen kann.
  • Die Energieführungskette 4 ist in FIG.1 z.B. an dem oberen Anschlusspunkt B ortsfest angebracht und z.B. um ihre Längsachse drehbar angeschlagen und wird an dem Schwenkarm 3b von einer Buchse 5 längsverschieblich gehalten. Die Energieführungskette 4 ist ebenfalls am Anschlusspunkt A festgelegt und verläuft bis zu dem oberen Anschlusspunkt B.
  • Eine für einen Gelenkarmroboter 1 besonders geeignete Energieführungskette 4 ist an sich bekannt und z.B. in WO 2004/093279 A1 beschrieben, auf welche zur Verkürzung verwiesen sei bzw. deren Lehre insoweit hier durch Verweis einbezogen wird. Auch andere Energieführungsketten, z.B. in einer Ebene verfahrbare konventionelle Energieführungsketten bzw. Schleppketten, können im Rahmen der Erfindung vorteilhaft mit der vorgeschlagenen Detektor-Anordnung ausgerüstet werden. Ein Ausführungsbeispiel der Detektor-Anordnung ist in FIG.2-4 veranschaulicht und sei im Folgenden näher beschrieben.
  • In FIG.2A-2D ist ein Teilabschnitt einer räumlich auslenkbaren Energieführungskette 4 nach dem Prinzip aus WO 2004/093279 A1 näher gezeigt. Die einzelnen Kettenglieder 7 haben einen mittleren bzw. zentralen Kern mit Kugelgelenkkopf 7A und korrespondierender Kugelgelenkaufnahme 7B zur räumlich auslenkbaren und in Längsrichtung L zugfesten gelenkigen Verbindung der Kettenglieder 7, hier z.B. in Art einer Kugelgelenkverbindung. Die Kettenglieder 7 bilden je einen stirnseitig offenen Aufnahmeraum, der mittels radial außenseitiger kreisbogenförmiger Führungselemente 7C begrenzt ist, sodass die Kettenglieder 7 in Kettenlängsrichtung zumindest einen Führungskanal für Leitungen (nicht gezeigt) für die gewünschte Anwendung, wie z.B. in FIG.1, bilden. Die Führungselemente 7C sind über jeweils einen Steg mit dem zentralen Kern, hier einteilig verbunden.
  • Eine erfindungsgemäße Detektor-Anordnung 200, vgl. FIG.2A-2C, hat eine flexible, in einer Zugrichtung drucksteife Außenhülle 20, in welcher ein überwiegender Teil der Länge eines Zugseils 22 geführt ist. Die Außenhülle 20 mit darin verschieblich geführtem Längsabschnitt des Zugseils 22 sind entlang eines zu überwachenden Längsabschnitts C, z.B. von dem unteren Anschlusspunkt A bis zum oberen Anschlusspunkt B in FIG.1, geführt. Der Längsabschnitt C umfasst die Mehrzahl oder vorzugsweise alle Kettenglieder 7 bzw. Segmente der Energieführungskette 4. In FIG.2A-2D ist die Anordnung mit Außenhülle 20 und Zugseil 22 in Art eines Bowdenzugs angeordnet und wird innerhalb der der Energieführungskette 4 geführt. Je nach der Energieführungskette, kommt auch eine Führung seitlich außen an der Energieführungskette, z.B. an speziellen Haltern in Betracht, wie z.B. in WO 2016/146706 A1 vorgeschlagen.
  • FIG.4 zeigt eine bevorzugte Bauweise eines Detektors 40, welcher zusammen mit Außenhülle 20 und Zugseil 22 einen weiteren Bestandteil der Detektor-Anordnung 200 darstellt. Der Detektor 40 ist zur Erkennung einer Relativbewegung von Zugseil 22 relativ zur Außenhülle 20 vorgesehen und hierzu eingerichtet.
  • Der Detektor 40 hat ein Detektorgehäuse 42, z.B. aus zwei Spritzgussschalen, in welchem ein längliches, plattenförmiges Indikatorelement 44 durch eine Linearführung 46 längsverschieblich in Längsrichtung bzw. in und gegen die Zugrichtung Z geführt ist. Das Indikatorelement 44 ist an einem Endbereich mit dem einen ersten Seilende 22A des Zugseils 22 verbunden, z.B. mittels einer Klemmplatte 47 oder dergleichen. Am anderen Endbereich ist das Indikatorelement 44 mit einer Zugfeder 48 z.B. einer Spiralfeder verbunden, die im Detektorgehäuse 42 aufgenommen ist und auf das Seilende 22A des Zugseils 2 über das Indikatorelement 44 eine vorbestimmte Vorspannung in Zugrichtung Z ausübt. Das Detektorgehäuse 42 hat eine Grundplatte mit Befestigungslasche, zum Befestigen z.B. am Roboterarm, z.B. nahe dem unteren Anschlusspunkt A wie in FIG.1.
  • Am Detektorgehäuse 42 ist auch ein entsprechend erstes Ende 20A der Außenhülle 20 angebracht, wobei das Detektorgehäuse 42 ein Auflager zur Druckkraftaufnahme für dieses Ende der Außenhülle 20 bildet.
  • Zur Einstellung der Vorspannung der Außenhülle 20 und/oder des Zugseils 22 hat das Detektorgehäuse 42 des Detektors 40 eine Stellvorrichtung. Diese hat hier z.B. eine Stellschraube 49 die in Art eines Endstücks mit Gewinde für Seilzüge bzw. Bowdenzüge ausgeführt ist und in einem Gewinde koaxial zur Längsrichtung am Detektorgehäuse 42 relativ zu diesem verstellbar ist. Die Stellschraube 49 erlaubt eine axiale Verschiebung des ersten Endes 20A der Außenhülle 20 und dadurch eine Einstellung der Vorspannung auf die Außenhülle 20.
  • Die Detektor-Anordnung 200 hat weiterhin endseitig an der Außenhülle ein Betätigungsteil 24, welches relativ zur druckfesten Außenhülle 20 in Kettenlängsrichtung L verschieblich ist und an welchem ein zweites, vom Detektor abgewandte Seilende 22B des Zugseils durchgeführt und z.B. mittels Pressnippel oder dgl. zugfest angebracht ist und gegen Lösung in Zugrichtung Z gehalten. Das Betätigungsteil 24 ist als hohle Endhülse ausgeführt, welche mittels einer Aufnahme 24A mit Spiel auf das zweite äußere Ende 20B der Außenhülle 20 aufsteckbar ist und gegenüber dieser in Längsrichtung L verschieblich ist. Das Betätigungsteil 24 ist an einem Kettenglied 7 oder einem Befestigungspunkt außerhalb der Energieführungskette 4 angebracht. Das Betätigungsteil 24 ist am Befestigungspunkt z.B. befestigt bzw. zumindest in Längsrichtung unbeweglich, insbesondere gegen Kraft in Zugrichtung Z, gehalten, z.B. am oberen Anschlusspunkt B (FIG.1) des Gelenkarmroboters 1. Andererseits ist ein Endbereich der Außenhülle 20, nahe deren erstem Ende 20A, ebenfalls befestigt, z.B. an dem oder nahe dem unteren Anschlusspunkt A (FIG.1) des Gelenkarmroboters 1, oder mit dem Detektorgehäuse ortsfest, z.B. am Gelenkarmroboter 1 oder einem dort festgelegten Kettenglied 7, befestigt.
  • Der Detektor 40 hat zur Zusammenwirkung mit dem vom ersten Seilende 22A des Zugseils 22 in Längsrichtung L betätigten und dadurch verstellbaren Indikatorelement 44 ein Sensorelement. Im hier gezeigten Beispiel ist genau ein Näherungsschalter 50 als (hier einziges) Sensorelement vorgesehen, z.B. ein preiswerter induktiver Näherungsschalter. Für diese Zusammenwirkung weist das Indikatorelement 44 ein Langloch 44A auf, sodass der Näherungsschalter 50 nur dann ein Erkennungssignal erzeugt, wenn ein vorbestimmter Ausschlag bzw. eine vorbestimmte Auslenkung des Zugseils 22 durch Relativbewegung von Zugseil 22 und Außenhülle 20 entsteht.
  • Zwei beispielhafte vom Detektor 40 erfassbare Fehlerfälle sind schematisch in FIG.3A und FIG.3B veranschaulicht. Im Falle eines Bruchs der Energieführungskette 4, wie schematisiert bei X in FIG.3A gezeigt, bewirkt eine Querlast eines Teils der Kettenglieder 7 auf Außenhülle 20 (Lastwirkung nicht dargestellt) ein Herausziehen des zweiten Endes 20B der Außenhülle 20 aus dem Betätigungsteil 24 des Zugseils 22. Dadurch wird das Indikatorelement 44 in die in FIG.3A gezeigte Stellung bewegt, voll gegen Zugrichtung Z ausgezogen, sodass sich das Langloch 44A nicht mehr über dem Näherungsschalter 50 befindet und dieser ein Signal auslöst, das einen Bruch der Energieführungskette 4 anzeigt. Im Falle eines vollständigen Abrisses der Energieführungskette 4 und/oder der Außenhülle 20 mit Zugseil 22, dessen Riss ebenfalls einen möglichen Fehlerfall wegen Detektorausfalls darstellt, schematisiert bei Y in FIG.3B gezeigt, bewirkt die Federbelastung durch die Zugfeder 48 ein Einziehen des ersten Endes des Zugseils 22A bzw. des Indikatorelements 44 in die in FIG.3B gezeigte Stellung, ganz in Zugrichtung Z eingezogen. Auch in diesem Fall liegt das Langloch 44A nicht mehr über dem Näherungsschalter 50 und dieser löst somit ein Signal, z.B. zu Wartungszwecken aus.
  • Die Bauweise des Detektors 40 wird durch die Nutzung einer Außenhülle 20 in der oben beschriebenen Weise erheblich vereinfacht. Eine konstruktiv sehr einfache und preiswerte Überwachung an räumlich auslenkbaren Energieführungskette 4 für Roboter wird hiermit ermöglicht.
  • Das Zugseil 22 bzw. der Zug und die Außenhülle 20 betätigen nach Art eines Bowdenzugs den Detektor, wobei jedoch kein eigentlicher Aktuator am Zugseil 22 vorgesehen ist, sondern eine Last auf der Außenhülle 20 bzw. ein Bruch messbar werden soll. Das Zugseil 22 hat dazu eine größere Länge als die Außenhülle 20 und/oder ist mit einem überwiegenden Anteil seiner Länge in der Außenhülle 20 aufgenommen und geführt.
  • Bevorzugt beträgt die Länge der Außenhülle 20 ein Vielfaches der Kettenteilung bzw. Längsabmessung der Kettenglieder 7 und/oder zumindest 10%, insbesondere zumindest 25% der Kettenlänge der Energieführungskette 4. Für eine zuverlässige Erkennung und/oder einfache Montage ist die Außenhülle 20 zumindest mit einem überwiegenden Anteil ihrer Länge innerhalb der Energieführungskette 4 geführt. Dabei kann die Außenhülle 20 mit dem darin geführten Zugseil 22 zumindest abschnittsweise lose in der Energieführungskette verlegt sein.
  • Jede geeignet Außenhülle 20 kann verwendet werden, insbesondere eine Zugseil-Außenhülle für einen Bowdenzug, die röhrenförmig einen Hohlraum bildet, in welchem zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils 22 geführt wird. Die Außenhülle 20 kann dazu als tragendes Element eine röhrenförmige und/oder durchgehende Flachdrahtspirale oder Runddrahtspirale umfassen. Die Außenhülle 20 hat vorzugweise einen Außendurchmesser ≤ 10mm, insbesondere ≤ 7mm. Das Zugseil kann als Kunststoff-Seil oder Stahldrahtseil, ausgeführt sein und ist möglichst dehnungsarm gewählt, vorzugsweise mit einem Durchmesser ≤ 2mm.
  • Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für räumlich auslenkbare Energieführungsketten, aber ebenfalls auf konventionelle Energieführungsketten anwendbar die in einer Ebene verfahren wie z.B. in WO 2015/118143 A1 . Somit kann z.B. ein Austausch einer bekannten Vorrichtung, z.B. einer Vorrichtung wie in FIG.1A-1B der WO 2015/118143 A1 gezeigt, mittels einer mitnehmerseitigen Anordnung gemäß FIG.2A-2D erfolgen. Die hier vorgeschlagene Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette erlaubt nebst günstiger Bauweise auch eine zuverlässige Erkennung von Fehlerfällen.
  • Wie weiterhin in WO 2015/118143 A1 (dort zu FIG.1A-1B ) beschrieben kann der mit dem Zugseil verbundene Detektor signaltechnisch an eine geeignet Auswertungseinheit (hier nicht gezeigt) angeschlossen werden, welche eingerichtet ist, um durch den Detektor erfasste Signale hinsichtlich eines möglichen Bruchs in der Energieführungskette 4 auszuwerten. Die Auswertungseinheit kann im Falle eines erkannten Bruchs vorzugsweise ein Nothaltsignal und/oder ein Wartungssignal ausgeben.
    • Bezugszeichenliste
    • 1 Roboter
    • 2 Basis
    • 3a,3b,3c,3d,3e Schwenkarmabschnitt
    • 4 Energieführungskette
    • 5 Buchse
    • 7 Kettenglied
    • 7A Kugelgelenkopf
    • 7B Kugelgelenkaufnahme
    • 7C Führungselement
    • 20 Außenhülle
    • 22 Zugseil
    • 22A, 22B Seilende
    • 24 Betätigungsteil
    • 40 Detektor
    • 42 Detektorgehäuse
    • 44 Indikatorelement
    • 44A Langloch
    • 46 Linearführung
    • 47 Klemmplatte
    • 48 Zugfeder
    • 49 Stellschraube
    • 50 Näherungsschalter
    • 200 Detektor-Anordnung
    • A, B Anschlusspunkt
    • C Längsabschnitt
    • L Kettenlängsrichtung
    • X Bruch (Energieführungskette)
    • Y Riss (Zugseil)
    • Z Zugrichtung

Claims (15)

  1. Energieführungskette (4) zum Führen einer oder mehrerer Leitungen, wie Kabeln, Schläuchen oder dgl., zwischen zwei Anschlussstellen (A, B), von denen mindestens eine relativ zur anderen beweglich ist, umfassend
    - eine Vielzahl in einer Kettenlängsrichtung miteinander verbundener Glieder (7) bzw. Segmente welche gegeneinander um mindestens eine Schwenkachse abwinkelbar sind, und
    - eine Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette, umfassend einen Detektor (40) und ein Zugseil (22), welches in Kettenlängsrichtung verläuft und mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt, insbesondere zur Erfassung eines Bruchs in der Energieführungskette, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Anordnung eine flexible, in einer Zugrichtung drucksteife Außenhülle (20) aufweist, in welcher zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils (22) geführt ist,
    dass die Außenhülle (20) mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils (22) zumindest entlang eines zu überwachenden Längsabschnitts umfassend mehrere Glieder (7) bzw. Segmente der Energieführungskette (4) von der Energieführungskette (4) geführt ist, und
    dass der Detektor (40) zur Erkennung einer Relativbewegung von Zugseil (22) relativ zur Außenhülle (20) vorgesehen und eingerichtet ist, insbesondere mit einem Seilende (22A) des Zugseils (22) verbunden ist.
  2. Energieführungskette nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung eine Zugfeder (48) aufweist, mit welcher das Zugseil (22) in Zugkraftrichtung mit einer Vorspannung gegen die Außenhülle vorgespannt ist.
  3. Energieführungskette nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung endseitig an der Außenhülle (20) ein Betätigungsteil (24) aufweist, welches relativ zur druckfesten Außenhülle (20) in Kettenlängsrichtung verschieblich ist und an welchem das andere, vom Detektor abgewandte Seilende (22B) des Zugseils zugfest festgelegt ist,
    insbesondere wobei die Außenhülle (20) an einem ersten Befestigungspunkt in Kettenlängsrichtung festgelegt ist, insbesondere an einem Kettenglied (7) in oder an der Energieführungskette (4) oder an einer der Anschlussstellen (A, B) außerhalb der Energieführungskette, und das Betätigungsteil (24) an einem zweiten Befestigungspunkt in Kettenlängsrichtung festgelegt ist, insbesondere an einem Kettenglied (7) in oder an der Energieführungskette (4) oder an der anderen Anschlussstelle (B, A) außerhalb der Energieführungskette, wobei die Befestigungspunkte so gewählt sind, dass der zu überwachende Längsabschnitt der Energieführungskette (4) in Kettenlängsrichtung zwischen beiden Befestigungspunkten liegt.
  4. Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 3, insbesondere nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor (40) ein Detektorgehäuse (42) aufweist, an welchem vorzugsweise ein Ende der Außenhülle (20) angebracht ist, sodass das Detektorgehäuse (40) ein Auflager zur Druckkraftaufnahme für dieses Ende der Außenhülle bildet, wobei
    - im Detektorgehäuse ein mit dem einen Seilende (22A) des Zugseils (22) verbundenes Indikatorelement (44) verschieblich, insbesondere mittels einer Linearführung, gelagert ist; und/oder
    - das Detektorgehäuse (42) eine Stellvorrichtung, insbesondere Stellschraube, zur axialen Verschiebung der Außenhülle (20), insbesondere zwecks Einstellung einer Vorspannung der Außenhülle (20), aufweist;
    und/oder
    - die Zugfeder (48) am oder im Detektorgehäuse (42) angeordnet ist und an dem Seilende (22A) des Zugseils (22) und/oder an dem Indikatorelement (44) angreift.
  5. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor ein mit dem einen Seilende (22A) des Zugseils verbundenes Indikatorelement (44) aufweist, welches verschieblich gelagert ist, sowie mindestens einen Näherungsschalter (50), insbesondere einen induktiven und/oder kapazitiven Näherungsschalter, welcher mit dem Indikatorelement (44) zusammenwirkt um ein von dessen Position abhängiges Signal zu erzeugen.
  6. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die
    - die Länge der Außenhülle (20) ein Vielfaches der Kettenteilung und/oder zumindest 10% der Kettenlänge, insbesondere zumindest 25% der Kettenlänge der Energieführungskette beträgt; und/oder
    - die Außenhülle (20) zumindest mit einem überwiegenden Anteil ihrer Länge entlang der Energieführungskette (4), insbesondere innerhalb der Energieführungskette verläuft; und/oder
    - das Zugseil (22) eine größere Länge hat als die Außenhülle (20) und/oder mit einem überwiegenden Anteil seiner Länge in der Außenhülle (20) aufgenommen und geführt ist.
  7. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülle (20) als langestreckte, insbesondere Zugseil-Außenhülle für einen Bowdenzug ausgeführt ist, die röhrenförmig einen Hohlraum bildet, in welchem zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils geführt ist, wobei
    - die Außenhülle (20) vorzugweise eine röhrenförmige und/oder durchgehende Flachdrahtspirale oder Runddrahtspirale umfasst;
    - die Außenhülle (20) vorzugweise einen Außendurchmesser ≤ 10mm, insbesondere ≤ 7mm aufweist; und/oder
    - das Zugseil (22), insbesondere als Kunststoff-Seil oder Stahldrahtseil, dehnungsarm ausgeführt ist vorzugsweise mit einem Durchmesser ≤ 3mm, mit einem Durchmesser ≤ 2mm.
  8. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, insbesondere nach Anspruch 3, dass der Detektor (40) an einer Anschlussstelle (A), insbesondere einer stationären Anschlussstelle, der Energieführungskette (4) befestigt ist und dass die Außenhülle (20) ein gegenüber dem Detektor (40) ortsfestes Ende aufweist, insbesondere ein am Detektor bzw. an einem zum Detektor ortsfesten Befestigungspunkt festgelegtes Ende, aus welchem das eine Seilende (22A) des Zugseils herausgeführt ist.
  9. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    a) die Außenhülle (20) mit dem darin geführten Zugseil (22) zumindest abschnittsweise lose in der Energieführungskette verlegt sind;
    und/oder
    b) die Energieführungskette (4) Glieder (7) aufweist die zumindest in zwei Richtungen, insbesondere räumlich bzw. kugelgelenkartig, gegeneinander abwinkelbar sind, wobei Gelenkverbindungen (7A, 7B) zwischen je zwei miteinander gelenkig verbundenen Gliedern (7) vorgesehen sind, wobei jedes Glied (7) einen stirnseitig offenen Aufnahmeraum bildet der mittels radial außenseitiger kreisbogenförmiger Führungselemente begrenzt ist, sodass die Glieder (7) in Kettenlängsrichtung zumindest einen Führungskanal bilden, und
    dass die Außenhülle (20) mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils in dem von den Gliedern gebildeten Führungskanal angeordnet ist.
  10. Energieführungskette nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieführungskette in einer Verfahrebene unter Bildung eines ersten Trums, eines zweiten Trums und eines die Trume verbindenden Umlenkbogens verfahrbar ist, wobei die Energieführungskette Glieder aufweist die in Kettenlängsrichtung hintereinander angeordnet und zueinander jeweils um eine zur Verfahrebene im Wesentlichen senkrechte Schwenkachse zur Bildung des Umlenkbogens gegeneinander abwinkelbar sind, und wobei das erste Trum vorzugsweise mit einem relativbeweglichen Mitnehmer verbunden ist und das zweite Trum mit einer stationären Anschlussstelle verbunden ist, wobei und
    dass die Außenhülle (20) mit dem darin verlaufenden Längsabschnitt des Zugseils (22) in einem vorzugsweise mitnehmerseitigen Längsabschnitt der Energieführungskette angeordnet ist, wobei das Betätigungsteil (24) des Zugseils (22) insbesondere an einem Kettenglied innerhalb der Energieführungskette befestigt bzw. in Kettenlängsrichtung festgelegt ist, wobei insbesondere
    der mitnehmerseitige Längsabschnitt der Energieführungskette von einem endseitigen Kettenglied am Mitnehmer ausgeht und/oder vorzugsweise mindestens 10% der Kettenlänge, insbesondere mindestens 25% der Kettenlänge, umfasst.
  11. Anordnung zur Überwachung der Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, umfassend
    - einen Detektor (40)
    - ein Zugseil (22), welches mit einem Seilende (22A) mit dem Detektor (40) verbunden ist und mechanisch mit dem Detektor zusammenwirkt, insbesondere zur Erfassung eines Bruchs in der Energieführungskette (4), und
    - eine flexible, in einer Zugrichtung drucksteife Außenhülle (20), in welcher zumindest ein Längsabschnitt des Zugseils (22) geführt ist,
    wobei der Detektor (40) zur Erkennung einer Relativbewegung zwischen Zugseil und Außenhülle eingerichtet ist.
  12. Anordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch ein oder mehrere kennzeichnende Merkmale eines der Ansprüche 1 bis 9.
  13. Roboter, insbesondere industrieller Gelenkarmroboter (1), umfassend eine Energieführungskette mit Detektor-Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere umfassend eine Energieführungskette (4) nach Anspruch 9 mit den Merkmalen des Unterpunktes b).
  14. Gelenkarmroboter (1) nach Anspruch 13 umfassend einen Roboterarm (3a... 3e) mit einer Roboterhand, dadurch gekennzeichnet, ein Ende der Energieführungskette an einer ersten Anschlussstelle (B) an der Roboterhand festgelegt ist, wobei das vom Detektor (40) abgewandte Seilende (22B) des Zugseils (22) ortsfest zur ersten Anschlussstelle an der Roboterhand festgelegt ist und dass das andere Ende der Energieführungskette (4) an einer zweiten Anschlussstelle am Roboterarm festgelegt ist, wobei der Detektor (40) und die Außenhülle (22) ortsfest zur zweiten Anschlussstelle (A) am Roboterarm (3a... 3e) befestigt sind.
  15. Überwachungssystem zum Schutz einer Energieführungskette gegen einen Leitungsabriss, umfassend eine Auswertungseinheit und gekennzeichnet durch eine Energieführungskette nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der mit dem Zugseil verbundene Detektor signaltechnisch an die Auswertungseinheit angeschlossen ist und die Auswertungseinheit eingerichtet ist um durch den Detektor erfasste Signale hinsichtlich eines möglichen Bruchs in der Energieführungskette auszuwerten, wobei die Auswertungseinheit im Falle eines erkannten Bruchs vorzugsweise ein Nothaltsignal und/oder ein Wartungssignal ausgibt.
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